DE1655638A1

DE1655638A1 - Radaufhaengung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1655638A1
Application number: DE19671655638
Authority: DE
Inventors: Gladstone Dennis John
Original assignee: Vauxhall Motors Ltd
Current assignee: Vauxhall Motors Ltd
Priority date: 1966-11-03
Filing date: 1967-10-17
Publication date: 1971-08-19
Also published as: GB1131479A

Description

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\ TeU 304 42 B5

17. OKI. 1967..

Vauxhall Motors Limited, Luton, Bedfordshire /England

Radaufhängung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, bei der Radträger für zwei Querabstand voneinander aufweisende angetriebene Fahrzeugräder durch eine quer zum !Fahrzeug liegende tote Achse starr miteinander verbunden sind, und die Fahrzeugräder durch Antriebswellen angetrieben sind, deren innere Enden gelenkig mit einem zu dem gefederten Fahrzeugteil gehörenden Ausgleichsgetriebe verbunden sind. Bei einer derartigen Anordnung erhalten die Fahrzeugräder bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung einen konstanten Sturzwinkel,

Ein Nachteil dieser Art von Radaufhängungen besteht darin, dass sich infolge der Auf- und Abwärtsbewegung der Räder längs eines Bogens je nach der Grosse des Ausschlages- der Fahrzeugräder deren Abstand voneinander

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verändert. Dieser Umstand führt zu einer .zusätzlichen Abnutzung der Fahrzeugreifen und erschwert im übrigen die konstruktive Ausgestaltung der Aufhängung,,

Eine weitere Schwierigkeit entsteht dadurch, dass Einrichtungen zur Verhinderung von Rolltewegungen ! erforderlich sind, wenn also der gefederte Fahrzeugteil

eine Rollbewegung zu den Fahrzeugrädern ausführt oder, φ um es anders auszudrücken, wenn die Fahrzeugräder sich in Bezug zum gefederten Fahrzeugteil in einander entgegengesetzter Richtung "bewegen.

Eine zusätzliche Schwierigkeit kann dadurch entstehen, wenn Einrichtungen zur Begrenzung der Rollbewegung eingegliedert werden sollen, da diese Eingliederung Komplikationen "bedingt.

Die Erfindung überwindet diese Nachteile, und zwar dadurch, dass die tote Achse aus zwei Teilen "besteht, deren Endteile sich koaxial zueinander liegend überlappen, dazwischen den sich überlappenden Endteilen ein ringförmiges reibungsarmes Lager vorgesehen ist, das eine teleskopartige Relativbewegung zwischen beiden Teilen verhindert, und dass in axialem Abstand von diesem-eine ringförmige nachgiebige Buchse zwischen beiden Endteilen angeordnet ist, die einer Relativbewegung beider Teile in TTmfangsrichtung entgegenwirkt. Eine derartige Ausbildung der Radaufhängung ergibt einen gesteuerten Torsionswiderstand

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gegen RollTDewegtingen und ermöglicht die Einhaltung dex" Fahrspur, wenn die Fahrzeugräder steigen oder fallen« Um die geometrische Abweichung an den sich bogenförmig "bewegenden Enden der Antriebswellen und die zueinander parallele senkrechte Bewegung der Teile der toten Achse beim Steigen oder Fallen der Räder auszugleichen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an dem inneren Ende jeder schwerikbaren Antriebswelle nachgiebige schwenkbare Kupplungen vorgesehen ^~ sind a

Zur Sicherung der einwandfreien Lage der toten Achse ist ferner vorgesehen, dass zwei erste im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs liegende Lenker mit ihren vorderen Enden gelenkig mit dem gefederten Fahrzeugteil und mit ihren hinteren Enden mit der toten Achse unterhalb der Drehachse der Fahrzeugräder verbunden sind, und dass zwei zweite im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs liegende Lenker mit ihren hinteren Enden gelen- Wk kig mit dem gefederten Fahrzeugteil und mit ihren vorderen Enden mit der toten Achse oberhalb der Drehachse der Fahrzeugräder verbunden sind. Diese Anordnung der Lenker in Form eines Watt'schen Gestänges ergibt eine sehr zufriedenstellende Steuerung der Lage der toten Achse beim Fallen und Steigen der Fahrzeugrader.

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Ein weiterer "Vorteil der erfindungsgemässen Ausbildung besteht darin, dass die länge der ringförmigen Buchse aus elastomerem Werkstoff zwischen den beiden Teilen der toten Achse beliebig gewählt werden kann, um je nach Bedarf einen, gewünschten Widerstand gegen Eollbewegungen des Fahrzeugs einzustellen©

Uaeh einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehea, dass je eine Hauptaufhängungs—Schraubenfeder sieh an je einem der ersten in längsrichtung des Fahrzeugs liegenden lenker abstützt. Es ist vorteilhaft, wenn das reibungsarme lager zwischen den beiden Endteilen der toten Achse als Kugellager ausgebildet ist, dessen Innenlaufring auf dem radial innen liegenden Endteil der Aehsenteile sitzt und dessen Aussenlaufring an der Innenfläche des radial aussen liegenden Endteils der Aehsenteile abgestützt ist.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die "ringförmige nachgiebige Büohse an dem radial innenliegenden Endteil der Aehsenteile festgelegt ist und dicht gegen die innere Fläche des radial aussenliegenden Endteils der Aehsenteile anliegt»

lach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen , dass das reilmngsarme lager im Bereich des freien Endes des radial aussenliegenden Endteils der Achsenteile vorgesehen ist und die ringförmige nachgiebige Büchse im Bereich des freien Endes des radial innenliegenden !Teils angeordnet ist,-

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Die beiden Seile der zweiten Achse sind an ihrer "Verbindungsstelle durch einen ringförmigen Stülp aus elastomerem Werkstoff abgedichtet, der den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit in die tote Achse verhindert«

!Das Aus Reichs getriebe kann unmittelbar auf einem Rahmen des Fahrzeugs, der zum gefederten Fahrzeugteil gehört, montiert sein. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn das Ausgleichsgetriebe Teil eines Hilfsrahmens ist, der federnd über Büchsen aus elastomerem Werkstoff mit dem gefederten Fahrzeugteil verbunden ist. Hierbei kann der Hilfsrahmen in der Draufsicht im wesentlichen H-förmige G-estalt haben, wobei mindestens ein Paar der Arme des H zur Horizontalen geneigt verläuft.

Die Festlegung der toten Achse in Querrichtung erfolgt zweckmässig dadurch, dass ein q.uer im Fahrzeug liegender Lenker eine schwenkbare Verbindung zwischen der toten Achse und dem gefederten Fahrzeugteil bildet,

Da das reihungsarme Lager zwischen den beiden Teilen der toten Achse eine teleskopartige Relativbewegung dieser Teile zueinander verhindert, behalten die Radträger einen im wesentlichen konstanten Abstand voneinander, wenn die Fahrzeugräder fallen oder steigen. Dies bedeutet, dass die Fahrspur sich nicht verlagert.

Die Aufhängung nach der Erfindung ist vorwiegend für die angetriebenen Hinterräder, eines mit Frontmotor

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ausgerüstetem Kraftfahrzeug gedacht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Sadaufhängung nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine teilweise perspektivische Darstellung einer Radaufhängung nach der Erfindung für eine Hinterradaufhängung für von einem Irontmotor angetriebene Hinterräder,

Fig. 2 eine Vorderansicht auf einen Teil der Radaufhängung nach Jig, I,

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Vorderansicht, "bei der die beiden Teile der toten Achse auseinandergenommen gezeichnet sind und

Fig. 4 ein vergrösserter Teilschnitt durch einen Teil der toten Achse.

Die in Fig. 1 dargestellte Radaufhängung ist für die angetriebenen hinteren Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs mit Frontmotor bestimmt. Ein gefederter Fahrzeugteil besteht aus zwei in Längsrichtung des Fahrzeugs liegenden Trägern 10 und 12, die nahe ihren hinteren End.en nach oben abgetropfte Teile aufweisen, in denen die Aufhängung untergebracht wird. In diesem Bereich sind die Längsträger durch.einen Querträger 14 miteinander verbundene Die Aufhängungsbaueinheit enthält zwei Radträger 16 für hintere Fahrzeugräder 18, die in Querrichtung Abstand voneinander

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haben. Die Radträger 16 sind durch eine zweiteilige tote Achse 20 miteinander verbunden, wobei an der Yerbinduiagsstelle ein ringförmiger Stülp 22 aus elastomere© Werkstoff vorgesehen ist, der die beiden A'chsteile 24 und 26 dicht umschliesst, um den Verlust von Schmiermittel und den Eintritt von Schmutz und !feuchtigkeit zu verhindern· Die tote Achse 20 verbindet lediglich die beiden Hadträger 16, enthält also keine Antriebswellen für die Pahrzeugräder» Mit jedem Radträger 16 ist ein Bremssehild 27 für eine Trommel- oder Scheibenbremse befestigt.

Die tote Achse 20 ist mit dem Fahrzeugrahmen über zwei lenker paare verbunden. Ein erstes Paar von Lenkern 28 und 30 erstreckt sich nach vorn in iäagsrlchtung der Längsrahmen des -Fahrzeugs und die hinteren Enden der lenker sind schwenkbar an Stützen 32 bzw· 34 an der toten Aeihse befestigt, Diese Verbindung liegt senkrecht unterhalb ler Drehachse eier !Fahrzeugrader 18· Am vorderen Ende sind ü±e Lenker schwenkbar mit den Längsträgem 10 bzw. 12 verbunden. Die Hauptaufhängungsfedern bildende Sehraubendruckf£äern und 38 stützen sieh auf diese Lenker in der Hähe der hinteren Sehwenkpunkte ab,

3Sin zweites Baar vöii Lenkern 40 und 42 ist auf rückwärtigen Seite der toten Aehee vorgesshen» 31m

Enden €er ieiiker skä geiemkig mit den Längsträgern hinter den Auskri5pfungen verbua3en_t während ihre vorderen

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Enden schwenkbar mit der toten Achse senkrecht oberhalb der Drehachse der Fahrzeugrader 18 verbunden sind» Die beiden Paare von Lenkern bilden ein Watt'sehen Gestänge, um die Stellung der toten Achse einzuregeln und die Heaktionskräfte beim Bremsen und beim Fahren des Fahrzeugs

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aufzunehmen. Im Bereich der Stützen sind zwei Teleskopstossdämpfer 44 und' 46 für die tote Achse 20 vorgesehen. In die Aufhängung ist auch ein Ausgleichsgetriebe 48 eingegliedert. Sein Gehäuse ist durch zwei rückwärts ragende Arme 52 und 541 die sich in Querrichtung zum Fahrzeug erstrecken und .durch zwei vordere Arme 56 und 58, die sich nach vorn zur Horizontalen geneigt, erstrecken, befestigt. Das Ausgleichsgetriebegehäuse, und die beiden Armpaare bilden einen Hilfsrahmen, der in Draufsicht ge- sehen H-förmige Gestalt hat. Die äusseren Enden der Arme sind federnd mit den Längsträgern 10 bzw. 12 des Rahmens über ringförmige Büchsen 60 aus elastomerem Werkstoff verbunden.

Eine übliche Antriebswelle 62, die vom Fahrzeugmotorjangetrieben ist, ist Über eine Universälgelenkkupplung 64 mit der Eingangswelle 66 des Ausgleichsgetriebes verbunden. Das Ausgleichsgetriebe hat zwei Ausgangswellen 68, die in einander entgegengesetzter Richtung liegen und gelenkig über federnde sohwingbare Kupplungen 70 mit den innenliegenden Enden zugeordneter Antriebswellen 72 und

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verbunden sind. Die nachgiebigen schwenkbaren Kupplungen sind vorzugsweise als Oldham—Kupplungen ausgebildet. Die ausseren Enden der Antriebswellen 72 und 74 sind über Universalgelenkkupplungen 76 mit den angetriebenen Fahrzeugrädern 18 verbunden. Jede der Oldham-Kupplungen 70 besteht aus einem Ring aus elastomerem Werkstoff, der durch einen ersten Satz von drei Schrauben mit einem Armkreuz an der zugeordneten Ausgangswelle 68 des Ausgleichsgetriebes virbunden ist und über einen zweiten Satz von drei Schrauben mit einem Armkreuz am Ende der zugeordneten ^ Antriebswelle 72 oder 74 verbunden ist. Die beiden Sätze von Sehrauben sind hierbei versetzt zueinander angeordnet.

Die Eingangswelle 66 des Ausgleichsgetriebes erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung in einem rinnen— förmigen Metallblechteil 78, das die beiden zur Horizontalen geneigten Arme 56 und 58 des Hilfsrahmen^ miteinander verbindet, wobei die Seiten des rinnenförmigen Querschnitts mit der Vorderseite des Ausgleichsgetriebegehäuses Über Abstandsstücke verbunden sind, M

Die zweiteilige tote Achse 20 stellt in Verbindung mit den Schlitzen32 und 34 eine Verbindung über die lenker 28 und 30 dar und in Verbindung mit den Ead-trägern 16 un'd den Antriebswellen 72 und 74 eine Aufhängung, Diese Aufhängung ist in Querrichtung des Fahrzeugs mittels eines in Querrichtung sich erstreckenden Lenkers 80 (Panhard-Starige) festgelegt, dessen eines Ende schwenkbar

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mit dem linksseitigen Ende der toten Achse und dessen anderes Ende schwenkbar mit dem rechtsseitigen Längsrahmen 12 verbunden ist.

Wie die Figo 2 und 4 zeigen, überlappen sich die beiden T_eile 24 und 26 der toten. Achse 20, wobei sich ihre beiden Endteile 82 und 84 koaxial zueinander erstrecken, iüin ringförmiges reibungsarmes Lager In Gestalt eines einfachen Kugellagers 86 sitzt zwischen beiden sich überlappenden Teilen 82 und 84 im Bereich des freien Bnd.es des radial aussenliegenden Teils 8.4* Der Innenlaufring des Kugellagers 86 passt auf den inneren Endteil 82, während der äussere laufring des Kugellagers gegen die innere Oberfläche des radial aussenliegenden Endteils 84 anliegt. Das Kugellager 86 nimmt im wesentlichen die radialen und axialen Spiele zwischen den beiden Achsteilen 24 und 26 auf»

Eine ringförmige Buchse 88 aus elastomerem

Werkstoff, beispielsweise Naturgummi, sitzt auf dem inneren Endteil 82 neben dessen freien Ende und hat somit-axialen Abstand von dem Kugellager 86. Die äussere Fläche der . Buchse 88 liegt dicht gegen die innere Oberfläche des radial äusseren Endteils 84 an*

Während des Betriebes ist beim Fällen und Steigen der hinteren Fahrzeugräder '18 in Bezug zu dem ge-

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federten Fahrzeugteil der Ort der Bewegung der Drehachse der Fahrzeugrader von der Seite gesehen durch das Watt¹sehe Gestänge bestimmt, das dfe& ersten und zweiten Lenker 28 und 30 bzw. 40 und 42 bilden, wodurch die Achsenbaueinheit auf einem konstanten Eachlaufwinkel gehalten wird. Wenn die hinteren Fahrräder steigen oder fallen, so bewegt sich die Achsenbaueinheit von vorn gesehen um einen Bogen,' dessen Radius der Länge des Lenkers 80 entspricht. Die geometrische Abweichung zwischen der von dem Lenker 80 gestatteten+ Bewegungsbahn und der Bewegungsbahn der linksseitigen Antriebswelle 72 wird federnd durch die Gummibuchseh der Aufhängung aufgenommen. Eine relative Teleskopbewegung der beiden Teile 24 und 26 der toten Achse 20 %st unmöglich, da dies durch das Kugellager 86 verhindert wird. Die Radspur bleibt somit bei Steigen und Fallen der hinteren Fahrzeugräder unverändert, wobei die Änderungen der wirksamen Länge der Antriebswellen federnd durch die Oldham-Kupplungen 70 ausgeglichen werden.

Bei Rollbewegungen, wenn nämlich das eine hintere Fahrrad steigt, während das andere im Verhältnis zum gefederten Fahrzeugteil fällt,· versucht das Watt¹'sehe Gestänge die tote Achse zu verwinden. Diesem Verwinden steht federnd die ringförmige Büchse 88 zwischen den beiden Teilen 24 und 26 der toten Achse 20 entgegen, wobei dieser Widerstand

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durch die Länge der Büchse 88 Tdestimrat wird. Wird nur ein geringer Widerstand gegen das Verwinden gefordert, so kann die Büchse 88 aus elastomerem Werkstoff sehr kurz gemacht werden, so dass sie in diesem lalle im wesentlichen das freie Ende des radial innenllegenden Endteils 82, zentriert zum radial äusseren Endteil 84 hält« Wenn dagegen ein grosser Widerstand gegen das Verwinden erforderlich ist, so kann die Buchse 88 aus elastomerem Werkstoff langer gewählt werden_s so dass in diesem Falle neben der zentrierenden Wirkung eine "beachtliche Gegenwirkung gegen die Rollbewegung erzielt wird* . . ■

Die Aufhängung nach der .Erfindung ermöglicht also eine gesteuerte Einstellung des Widerstands gegen Verwinden bei Eollbewegungen und hält bei Steigen und Fallen der hinteren Fahrzeugräder eine konstante Radspur«

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Claims

Beiegexemplari 15 "* Darf nicht geändert werden P a t β υ -fc α n s ρ r U c h β $

1. Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, "bei der Radträger für zwei Querabstanä voneinander aufweisende angetriebene Fahraeugräder durch eine quer zum Fahrzeug liegende tot© Achse starr miteinander verbunden sind, and die Fahrzeugrader durch Antriebswellen angetrieben sind» deren innere Enden gelenkig mit einem zu dem gefederten Fahrzeugteil gehörenden Ausgleichsgetriebe verbunden sind» dadurch gekennzeichnet, dass die tote Achse (20) aus swei !eilen (24,26) besteht, deren Endteile .(82*34) sich koaxial zueinander liegend überlappen, dass zwischen den sich überlappenden Enäteilen ein ringföraiges reibungsartaes Lagor (36) vorgesehen ist, das eine teleskopartige Eel&tivböwögung zwischen beiden Achoteilen verhindert und dass in axialem Abstand von diesem eine ringförtnigs nachgiebige Büchse (83) zwischen beiden Endteilen angeordnet ist, die einer Eelativ«* bev/egung beider Aohateile in ütafangsrichtung entgegenwirkt,

2. Hadaufhängung nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, dass das reibungsarme Lager zwischen den beiden Endteilen (82,84) der toten Achse (20) als Kugellager (86) ausgebildet ist, dessen Innenlaufring auf dem radial innenliegenden Endteil (82) der Achsenteilo oitzt und deren Auooan* laufring an der Innenfläche des radial aussenliegcnden Endteils (84) der Achoenteile abgestützt iet.

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3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige» nachgiebige Buchse (88) an. dem radial innenliegenden Endteil (82) der Achsteile festgelegt iat und dicht gegen die inneren !Fläche des radial aussenliegenden Endteila (84) der Achsteile anliegt.

4. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 ™ bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungearae Lager (86) im Bereich dea freien Endes dee radial ausseniiegehden Endteils (84) vorgesehen ist und die ringförmige nachgiebige EUehse (.88) im Bereich des freien Endes des radial innenliegenden Seile' (82) angeordnet ist.

5. Radaufhängung nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet* dass die beiden Teile (24,26) der toten Achse (20) an ihrer Verbindungsstelle

£ durch einen ringförmigen Stülp (22) aus elastomerern Werkstoff abgedichtet sind.

6. Radaufhängung nach einem der Ansprüche bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den inneren. Ende jeder schwenkbaren Antriebswelle (72,74) nachgiebige .schwenkbare Kupplungen (70) vorgesehen Bind.

7. Radaufhängung nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein quer im. Pa&^seug. liegender Lenker (80) eine schwenkbare Verbindung

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zwischen dar toten Achse (20) und dem gefederten Fahrzeugteil (10 - 14) bildet.

8· Radaufhängung nach einem der Ansprache 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste im wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeuge liegende Lenker (28,30) mit ihren vorderen linden gelenkig mit dem gefederten Fahrzeugteil (IQ - 14) und mit ihren hinteren Enden mit der toten Achse (20) unterhalb der Drehachse ™

der Fahrzeugrader (18) verbunden sind, und dassBwei zweite ia wesentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs liegende Lenker (40,42) mit ihren hinteren Enden gelenkig alt dem gefederten Fahrzeugteil und mit ihren vorderen Enden alt der toten Achse oberhalb der Drehachse der Fahrzeugrader verbunden sind,

9· Radaufhängung nach den Ansprüche 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Hauptaufhängungs-S_chraubenfeder (36_r38) sich an je einen der ersten Lenker m (28 bzw. 30) abstützt.

10. Eadaufhängung nach einea der Anspräbhe 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsgetriebe (48) Steil eines Hilfsrahmen (52 - 58) ist, der federnd über Buchsen.(60) aus elastomere^ Werkstoff mit flea gefederten Fahrzeugteil (10 - 14) verbunden ist.

11. Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 10_t dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (52 - 58)

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in Draufsicht gesehen im wesentlichen H-förcaige Gestalt hat und mindeotens ο In Paar der Ana© (56,58) des H aur Horizontalen gsneigt verläuft·

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